energie soorten

[VoRaZ]

Van wat ik begrepen heb is elke soort energie op moleculair niveau beweging, dan wel van moleculen of iets anders (bijv. licht). Kan ik in komen, want dingen bewegen niet uit zichzelf en energie opslaan kan ook moeilijk zonder een veer-constructie te gebruiken om te controleren wanneer die energie vrijkomt. Maar hoe zit dat dan met zwaartekracht? Dat zijn geen botsende deeltjes, want dan zouden objecten juist steeds verder van elkaar af gaan. Dus hoe zit dat dan wel?

[VoRaZ]

Nog iets trouwens... licht kan z'n energie afgeven, daar teert de aarde ook op. Licht is een golf, dus een beweging ergens van. Als het dan energie afgeeft is het licht dus afgeremd, dus kan de snelheid van licht toch niet constant zijn? Of verdwijnt het deeltje "licht" zodra het botst ergens anders tegenaan? Lijkt me sterk

[mathfreak]

VoRaZ schreef op 06-01-2004 @ 21:00:
Nog iets trouwens... licht kan z'n energie afgeven, daar teert de aarde ook op. Licht is een golf, dus een beweging ergens van. Als het dan energie afgeeft is het licht dus afgeremd, dus kan de snelheid van licht toch niet constant zijn? Of verdwijnt het deeltje "licht" zodra het botst ergens anders tegenaan? Lijkt me sterk

Licht heeft geen massa. Licht bestaat uit massaloze deeltjes die fotonen worden genoemd, en plant zich met een constante snelheid voort. Het licht kan zich inderdaad ook als een golf gedragen, maar de snelheid waarmee die golf zich voortplant blijft altijd gelijk.
Volgens de algemene relativiteitstheorie is de zwaartekracht een meetkundige eigenschap van de ruimtetijd die veroorzaakt wordt door de aanwezige massa. Volgens de quantummechanica wordt zwaartekracht veroorzaakt door uitwisseling van gravitonen, die net als fotonen geen massa hebben. Fotonen en gravitonen worden daarom ook wel virtuele deeltjes genoemd.

[GinnyPig]

VoRaZ schreef op 06-01-2004 @ 21:00:
Nog iets trouwens... licht kan z'n energie afgeven, daar teert de aarde ook op. Licht is een golf, dus een beweging ergens van. Als het dan energie afgeeft is het licht dus afgeremd, dus kan de snelheid van licht toch niet constant zijn? Of verdwijnt het deeltje "licht" zodra het botst ergens anders tegenaan? Lijkt me sterk :s

Je redenering gaat waarschijnlijk uit dat als een "object" (deeltje of golf) meer energie heeft, deze dan ook meer "beweging" vertoont. Kort gezegd is de energie van het deeltje in de vorm van kinetische energie. Voor licht geldt dit echter niet.

De energie van een foton bepaalt juist hoe snel het foton oscilleert. Oftewel de frequentie (en dus de golflengte) is volledig afhankelijk van de energie van het foton. Wanneer bijvoorbeeld een foton in botsing komt met een elektron, dan staat het foton een deel van zijn energie af aan het elektron. Gevolg: het foton krijgt een grotere golflengte.

Overigens volgt uit de relativiteitstheorie juist dat licht met de lichtsnelheid c moet gaan, doordat licht massaloos is.
=> Als m=0, dan moet gelden v=c, en vice versa.

VoRaZ schreef op 06-01-2004 @ 20:29:
Van wat ik begrepen heb is elke soort energie op moleculair niveau beweging, dan wel van moleculen of iets anders (bijv. licht). Kan ik in komen, want dingen bewegen niet uit zichzelf en energie opslaan kan ook moeilijk zonder een veer-constructie te gebruiken om te controleren wanneer die energie vrijkomt. Maar hoe zit dat dan met zwaartekracht? Dat zijn geen botsende deeltjes, want dan zouden objecten juist steeds verder van elkaar af gaan. Dus hoe zit dat dan wel?

Het is moeilijk om uit te leggen wat energie precies is. Je kan er wel mee rekenen, en enkele eigenschappen defineren, maar een precieze definitie is moeilijk te geven.

Energie komt inderdaad voor als beweging van moleculen (kinetische energie, soms warmte), maar ook in de vorm van potentiele energie, zoals bij een veer, een elektrisch veld of, je voelt em al aankomen, een gravitatieveld. Als je even uitgaat van een puntmassa dan geldt voor deze gravitatiepotentiaal, dat hoe verder je van de puntmassa zit, des te groter is je potentiele energie.

Nu moet je weten dat "de natuur" altijd streeft naar een zo laag mogelijke energietoestand. Verder weet je dat potentiele energie kan worden omgezet in kinetische energie, en dus zal het voor een object als het ware gunstiger zijn (misschien een foute woordkeuze) om naar de potentiaalbron toe te bewegen. Dit effect is zwaartekracht. De potentiele energie zelf zit opgeslagen in het zogeheten krachtveld. Maar daar ga ik verder niet op in ;)

Dit is overigens een beschrijving als je uitgaat van een zwaartekracht. De Algemene Relativiteitstheorie gaat daarentegen (voor zover ik weet) uit van een soort geometrie, en beschrijft zwaartekracht als een effect van kromming van de ruimte-tijd. In dat geval volg je ook het energetisch gunstigste pad, maar door de kromming van ruimte-tijd is dit "voor je gevoel" niet rechtdoor.

[edit]en mathfreak was me voor :E ;)[/edit]

[VoRaZ]

Even een paar dingen die ik nog niet begrijp...

- Als licht geen massa heeft, waarom wordt het dan nog aangetrokken door zwaartekracht?

- Hoe weet je dat het geen massa heeft?

- Waarom is het gunstiger om naar die gravitatiepotentiaal te bewegen? (Ik neem aan dat je dat gunstiger mag vertalen als: de som van de krachten die op het deeltje werken is positief in de richting van dat punt. In dat geval:
- waar komen die krachten dan vandaan?)

[acpon]

en dan te bedenken dat er meerdere theorieen zijn over hoe het heelal zou kunnen zijn ontstaan *zucht...*

[Screaming Slave]

VoRaZ schreef op 06-01-2004 @ 21:52:
Even een paar dingen die ik nog niet begrijp...

- Als licht geen massa heeft, waarom wordt het dan nog aangetrokken door zwaartekracht?

Gravity does not bend light. Gravity bends space and light travels in a straight line through the curved space

[VoRaZ]

Wat is dan ruimte?

Ik snap het niet, dit gaat toch in tegen wat het principe van zwaartekracht is? Zwaartekracht was toch de kracht die deeltjes naar elkaar toe laat bewegen? Dat heeft niets met buigen te maken toch? Als je zegt dat de ruimte gebogen wordt heb je het toch over een heel ander soort effect?

[GinnyPig]

VoRaZ schreef op 07-01-2004 @ 08:17:
Wat is dan ruimte?

Ik snap het niet, dit gaat toch in tegen wat het principe van zwaartekracht is? Zwaartekracht was toch de kracht die deeltjes naar elkaar toe laat bewegen? Dat heeft niets met buigen te maken toch? Als je zegt dat de ruimte gebogen wordt heb je het toch over een heel ander soort effect?

Je kan het vergelijken met zoiets als een trampoline (= 2 dimensionale ruimte) met daarop een zware bal (= massa). Door de bal zal de trampoline wat worden ingedrukt, wat je dus kan vergelijken met het krommen van de 2-dimensionale ruimte. Als je nu een tweede, lichtere bal aan bijvoorbeeld de rand van de trampoline legt, merkt deze de kromming op. Het gevolg: de tweede bal rolt naar de andere bal toe.

Dit komt vrij goed overeen met de beschrijving van zwaartekracht volgens de Algemene Relativiteitstheorie. Het is niet de bal die met een onzichtbare arm aan de andere bal, maar juist voor een kromming van de ruimte om de bal heen zorgt. De kromming wordt ervaren als zwaartekracht, maar in tegenstelling tot het begrip kracht, is deze kromming continu en overal aanwezig; ook op plaatsen waar geen massa is.

Het zou overigens erg raar zijn als de ene bal op een andere manier zou 'voelen' waar een andere massa zich bevindt. Dit zou betekenen dat er een informatie-overdracht plaatsvindt die sneller is dan het licht, en dat is weer in strijd met de Speciale Relativiteitstheorie (waar geen zwaartekracht in voorkomt).

[VoRaZ]

Maar de mogelijkheid van meer of minder dan 3 dimensies is mij niet bewezen, dus ik heb moeite dit antwoord als waar te accepteren. Zoals je zegt, het zijn nog steeds maar theorieën en ik heb geen boodschap aan de hersenkronkels van Einstein als dat niet ook de mijne zijn. Ik bedoel niet dat Einstein ernaast zit, maar alleen dat ik juist probeer me een beeld van de waarheid te vormen. En niet-bewezen theorieën heb ik dan niks aan.

In de Kijk van een paar maanden terug stond een heel interessant artikel of hoe zwaartekracht nou eigenlijk bestaat, wat massa is en hoe massa veroorzaakt wordt.
Puntje bij paaltje komt het er op neer dat ze nog op zoek zijn naar het deeltje dat ze verantwoordelijk houden voor massa en dat ze ook simpelweg niet weten hoe aantrekkingskracht (zwaartekracht) werkt.

Ik zal eens kijken of ik dat artikel ergens kan vinden.

VoRaZ schreef op 07-01-2004 @ 15:51:
En niet-bewezen theorieën heb ik dan niks aan.

Ik denk dat er schrikbarend veel theoriën zijn die niet bewezen zijn, maar wel worden gebruikt om dat ze zo goed als alles in hun vlak kunnen verklaren.

[VoRaZ]

lafjuh schreef op 07-01-2004 @ 16:58:
Ik denk dat er schrikbarend veel theoriën zijn die niet bewezen zijn, maar wel worden gebruikt om dat ze zo goed als alles in hun vlak kunnen verklaren.

Het is nogal moeilijk om je een goed beeld te vormen als veel van de informatie die je krijgt niet direct gebaseerd is op wetenschappelijke feiten.

[mathfreak]

VoRaZ schreef op 07-01-2004 @ 15:51:
Maar de mogelijkheid van meer of minder dan 3 dimensies is mij niet bewezen, dus ik heb moeite dit antwoord als waar te accepteren.

In dat geval moet je het hoofdstuk over de 19e eeuw in Geschiedenis van de wiskunde van D.J. Struik maar eens lezen, dan zul je zien dat de wiskundigen vanaf de tweede helft van de 19e eeuw al bezig waren met het opzetten van meetkunden van meer dan 3 dimensies. Ik zeg opzettelijk meetkunden, omdat in de 19e eeuw ook duidelijk werd dat er naast de gewone (Euclidische) meetkunde nog andere soorten meetkunde mogelijk zijn.

VoRaZ schreef op 07-01-2004 @ 15:51:
Zoals je zegt, het zijn nog steeds maar theorieën en ik heb geen boodschap aan de hersenkronkels van Einstein als dat niet ook de mijne zijn.

Einsteins algemene relativiteitstheorie beschouwt de ruimtetijd als een zogenaamde vierdimensionale meetkunde van Riemann. Bernhard Riemann was een Duitse wiskundige die in 1854 een voordracht hield, waarin hij het werk van Carl Friedrich Gauss (een andere Duitse wiskundige) uit 1827 uitbreidde. Gauss had in 1827 laten zien dat de kromming van een oppervlak alleen afhankelijk is van de coördinaatfuncties die zo'n oppervlak beschrijven. In 1854 breidde Riemann dit idee uit tot gekromde ruimten van 3 en meer dimensies. Zo'n ruimte heet een ruimte van Riemann, ook wel Riemannvariëteit genoemd.
Toen Einstein zijn speciale relativiteitstheorie wilde uitbreiden tot de algemene relativiteitstheorie en dus ook de zwaartrkracht erbij wilde betrekken, ontdekte hij dat de gewone (Euclidische) meetkunde daarvoor niet toereikend was. Het was de wiskundige Marcel Grossmann (een voormalige medestudent van hem) die hem vertrouwd maakte met de vierdimensionale meetkunde van Riemann, waarmee Einstein de wiskunde tot zijn beschikking kreeg die hem in staat stelde de algemene relativiteitstheorie te ontwikkelen.

VoRaZ schreef op 07-01-2004 @ 15:51:
Ik bedoel niet dat Einstein ernaast zit, maar alleen dat ik juist probeer me een beeld van de waarheid te vormen. En niet-bewezen theorieën heb ik dan niks aan.

Het probleem is nu juist dat er niet zoiets als "De Waarheid" bestaat, vandaar dat geen enkele theorie waar is in de absolute zin van het woord. Je kunt van een theorie hooguit zeggen dat deze aannemelijk is, en de algemene relativiteitstheorie vormt wat dat betreft een uitstekend hulpmiddel om bijvoorbeeld het gedrag van zwarte gaten te beschrijven, iets waartoe de klassieke zwaartekrachttheorie van Newton niet in staat is.